本章复习与测试板书设计及设计说明

牛顿运动定律

★新课标要求

1、通过实验，探究加速度与质量、物体受力之间的关系。

2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。

3、通过实验认识超重和失重。

4、认识单位制在物理学中的重要意义。知道国际单位制中的力学单位。

★复习重点

牛顿运动定律的应用

★难点

牛顿运动定律的应用、受力分析。

（一）本章复习思路突破

Ⅰ

物理思维方法

l、理想实验法：它是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要思想方法。“理想实验”不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象思维过程。

惯性定律的得出，就是理想实验的一个重要结论。

2、控制变量法：这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的关系。在研究牛顿第二定律，确定F、m、a三者关系时，就是采用的这种方法。

1

3、整体法：这是物理学上的一种常用的思维方法，整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究。将两种方法相结合灵活运用，将有助于简便解题。

Ⅱ

基本解题思路

应用牛顿运动定律解题的一般步骤

1、认真分析题意，明确已知条件和所求量。

2、选取研究对象。所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。

3、分析研究对象的受力情况和运动情况。

4、当研究对象所受的外力不在一条直线上时，如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。

5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算。

6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。

（二）知识要点追踪

Ⅰ

物体的受力分析

物体受力分析是力学知识中的基础，也是其重要内容。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。

对物体进行受力分析，主要依据力的概念，分析物体所受到的其他物体的作用。具体方法如下：

1、明确研究对象，即首先要确定要分析哪个物体的受力情况。

2、隔离分析：将研究对象从周围环境中隔离出来，分析周围物体对它都施加了哪些作用。

3、按一定顺序分析：先重力，后接触力（弹力、摩擦力）。其中重力是非接触力，容易遗漏，应先分析；弹力和摩擦力的有无要依据其产生的条件认真分析。

4、画好受力分析图。要按顺序检查受力分析是否全面，做到不“多力”也不“少力”。

Ⅱ

动力学的两类基本问题

1、知道物体的受力情况确定物体的运动情况

2

2、知道物体的运动情况确定物体的受力情况

3、两类动力学问题的解题思路图解

牛顿第二定律

加速度a

第一类问题

运动情况

另一类问题

加速度a 牛顿第二定律

运动学公式

运动学公式

受力情况

注：我们遇到的问题中，物体受力情况一般不变，即受恒力作用，物体做匀变速直线运动，故常用的运动学公式为匀变速直线运动公式，如

1xvvvv0at,xv0tat2,v2v022ax,v0vt/2等

2t2

3

第四章

牛顿运动定律测试题

班别 姓名 学号 （时间 25分钟 满分 100分）

一、选择题（每小题10分，共100分）(3、4、8、10题为多项选择其余各题是单选题)

．．．．1.下面关于惯性的说法中，正确的是

A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性

B.物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大

C.物体的体积越大，惯性越大

D.物体含的物质越多，惯性越大

2.关于作用力与反作用力，下列说法中正确的有

A.物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力

B.作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因而这二力平衡

C.作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力

D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上

3.在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点，若不计空气阻力，则在弹性绳从原长达最低点的过程中，以下说法正确的是

(多项选择) ．．．．A.速度先减小后增大

B.加速度先减小后增大

C.速度先增大后减小

D.加速度先增大后减小

4.一物体向上抛出后，所受空气阻力大小不变，从它被抛出到落回原地的过程中(多项选择)

．．．．A.上升时间大于下降时间

B.上升加速度大于下降加速度

C.上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度

D.上升阶段平均速度小于下降阶段平均速度

5.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位

A. m、N、kg C. m、kg、s

B. kg、m/s2、s D. m/s2、kg、N 6.质量为M的木块位于粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当

4

拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则

A. a′=a

B. a′＜2a

C. a′＞2a

D. a′=2a

7.（2002年春上海大综试题）根据牛顿运动定律，以下选项中正确的是

A.人只有在静止的车厢内，竖直向上高高跳起后，才会落在车厢的原来位置

B.人在沿直线匀速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

C.人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

D.人在沿直线减速前进的车厢内，竖直向上高高跳起后，将落在起跳点的后方

8.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是(多项选择)

．．．．A.向右加速运动

B.向右减速运动

C.向左加速运动

D.向左减速运动

水平

9.如图所示为一光滑竖直圆槽，AP、BP、CP为通过最低点P与面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1，t2，t3，则

A.t1＜t2＜t3 C.t1=t2=t3

B.t1＞t2＞t3

D.t1=t2＜t3

10.如图所示水平面上，质量为10 kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N时，物块处于静止状态，若小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时(多项选择)

．．．．A.物块A相对小车仍静止

B.物块A受到的摩擦力将减小

C.物块A受到的摩擦力大小不变

D.物块A受到的弹力将增大

选择题答题栏

题号

答案

5 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

第四章

牛顿运动定律测试题

班别 姓名 学号 二、填空题（每题8分，共24分）

11.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验.该火箭起飞时质量为2.02×103 kg，起飞推力2.75×106 N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2；在火箭推动力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_______s飞离火箭发射塔.（g=9.8 m/s2）

12.用一个力作用在A物体上产生的加速度为a1，作用于B物体上产生的加速度为a2，若将该力同时作用在A、B两物体上时，A、B的加速度为_______. 13.一辆小车在水平恒力F作用下，由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F，小车再经过t2 s停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1∶s2=______；小车牵引力F与所受的摩擦力Ff之比F∶Ff=______. 四、计算题（共36分）

14.（12分）质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少?（g=10 m/s2）

（1）升降机匀速上升；

（2）升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；

（3）升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降.

6

15. （12分）质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间2t后重新静止.求：

（1）物体所受阻力. （2）物体发生的总位移.

16．把一个质量是2kg的物块放在水平面上，用12 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物块与水平面的动摩擦因数为0.2，物块运动2 s末撤去拉力，g取10ｍ／s2.求：

17．如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大?（ｇ取10 m/s2）

7

18．静止在水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，此时将F撤去，又经6 s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小.

19．如图所示，质量为2m的物块A和质量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力F的作用下，A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?

20．、如图所示，质量m=2 kg的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到一个跟水平方向成53°角的推力F作用后，可紧靠墙壁上下滑动，其加速度的大小为5 m/s2（.g取10 m/s2，sin3°＝0.8，cos53°＝0.6），求：

（1）若物体向上匀加速运动，推力F的大小是多少? （2）若物体向下匀加速运动，推力F的大小是多少?

8

21、一打点计时器固定在斜面某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示。图4是打出的纸带的一段。

（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图4给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。

（2）求出小车在下滑的过程中所受的阻力，还需测量的物理量有

。

用测量的量及加速度a表示阻力的计算式f =

。

下图中已知：AB=5.12，BC=5.74，CD=6.41，DE=7.05，EF=7.68，FG=8.33，GH=8.95，HI=9.61，IJ=10.26

图4

22、某同学从五楼的阳台处释放两个易拉罐，一个盛满水，一个是空的，它发现空易拉罐比盛满水的易拉罐晚落地一段时间，它想这一定是空气阻力引起的，于是他设计了一个测定空易拉罐所受空气阻力的实验。他先测出了易拉罐的质量m，又测出了一层楼的高度h1，及五楼地板到阳台窗口的距离h2，他再请来另一同学在楼下用秒表测出空易拉罐从五楼阳台窗口到落地所用时间t。根据以上数据，计算空气阻力的表达式为：

。

9

参考答案：

1.D

2.D

3.BC

4.BC

5.C 6.C

设阻力为f，依题意有F-Ff=Ma，2F-Ff=Ma′，由上述两式可得a′＞2a.

7.C

8.AD

9.C

10.AC 11.1.35×103；0.385 12.a1a2/（a1+a2）

13.t1∶t2；F∶Ff=（t1+t2）∶t1

14.解析：人站在升降机中的体重计上受力情况.

（1）当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得

F合=FN－G=0 所以，人受到的支持力FN=G=mg=60×10Ｎ=600Ｎ.根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即体重计的示数为600Ｎ. （2）当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律FN－G=ma，FN=G＋ma=m（g＋a）=60×（10＋4）N=840N，此时体重计的示数为840N，大于人的重力600 N，人处于超重状态. （3）当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，根据牛顿第二定律可得mg－FN=ma FNmgmam(ga)60(105)N=300 N，体重计的示数为300 Ｎ，小于人本身的重力，人处于失重状态. 15.解析：有F作用时，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－f=ma1

①

t时刻速度为v=a1t

②

撤去F后，物体做匀减速直线运动，

有f=ｍa2

③

10

v=2a2t

④

联立①、②、③、④式可求得

f=F／3，v=2Ft／3m，

物体前后两段的平均速度

vvFt/3m

2总位移x=v·3t=Ft2／m.

16．

（1）2s末物块的瞬时速度. （2）此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 解析：（1）前2秒内，有F－

f =ma1，f=μΝ，

FN=mg，则

a1Fmg4m/s2,v1a1,t8

m/s

mv12（2）撤去F以后a22m/s,x16m

m2a22F17．解析：以物体为研究对象，其受力情况如图所示，建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解，则两坐标轴上的合力分别为

FxFcosFFyFNFsinG,

物体沿水平方向加速运动，设加速度为a，则x轴方向上的加速度ax＝a，y轴方向上物体没有运动，故ay＝０，由牛顿第二定律得Fxmaxma,Fymay0

所以FcosFma,FNFsinG0

又由滑动摩擦力FFN

以上三式代入数据可解得

物体的加速度a =0.58 m/s2

11

点评：当物体的受力情况较复杂时，根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系，利用正交分解法来解. 18．解析：物体的整个运动过程分为两段，前4 s物体做匀加速运动，后6 s物体做匀减速运动. 前4 s内物体的加速度为

a1v04m/s21m/s2

①

t14设摩擦力为Fμ，由牛顿第二定律得

FFma1

②

后6 s内物体的加速度为

a20v42m/s2m/s2

③

t263物体所受的摩擦力大小不变，由牛顿第二定律得

Fma2

④

由②④可求得水平恒力F的大小为

2Fm(a1a2)2(1)N3.3N

3小结：解决动力学问题时，受力分析是关键，对物体运动情况的分析同样重要，特别是像这类运动过程较复杂的问题，更应注意对运动过程的分析. 在分析物体的运动过程时，一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同，若不同，必须分段处理，加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化，哪些力没发生变化. 19．解析：取A、B整体为研究对象，其水平方向只受一个力F的作用

根据牛顿第二定律知：F＝（2m＋m）a

a＝F／3m

取B为研究对象，其水平方向只受A的作用力F1，根据牛顿第二定律知：

12

Ｆ1＝ma

故F1＝F／3 点评：对连结体（多个相互关联的物体）问题，通常先取整体为研究对象，然后再根据要求的问题取某一个物体为研究对象. 20．（1）60N

（2）9.09N

21、（1）4.00m/s2

(2)斜面上任意任意两点间距离L及高度差h

fmghma

22、mg8h12h2t2

13 L